专利名称：永磁发电机及其转子结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电机，尤其涉及一种永磁发电机及其转子结构。
背景技术：
发电机的定转子结构形式有很多种，根据发电机的性能要求，可以采用不同的发电机结构，由此延伸出许多的转子结构。对于永磁发电机而言，其分类的方法有很多，但是对于轴式电机结构而言，其转子结构大致常用的分为切向磁场与径向磁场两种，径向式结构简单，在极对数较少的情况下，采用的比较多，但是其一个极对的两块磁铁串联，其永磁体只有一个截面提供磁通，所以其气隙密度较小，相对发电机的体积较大，磁铁的用量也较多。当极对数较多时，往往采用切向结构，其两块磁铁并联，其永磁体有两个截面对气隙提供磁通，使得发电机的气隙密度较高，永磁体利用率较高，但是结构较复杂。对于切向磁场转子结构的设计，通常轴的材料都是导磁材料的，磁极与轴之间必须有隔磁材料，以防止磁路短接，所以磁极与隔磁材料，隔磁材料与轴之间一般都是采用粘接、螺栓等固定的，同时为防止磁铁在转子转动时甩出，在其表面还需要加装一个防护圈(环)。转子结构比较复杂，组装繁琐。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种结构简单、装配容易的永磁发电机转子结构以及应用该转子结构的永磁发电机。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种永磁发电机转子结构，包括发电机轴、隔磁套、磁极、永磁体、磁极固定板及磁极固定螺栓；所述隔磁套套接固定于发电机轴上，所述磁极和永磁体安装于所述隔磁套外圆周上，且磁极和永磁体沿隔磁套周向间隔排布，所述磁极与所述隔磁套卡接固定，所述磁极上设置有通孔；所述磁极固定板为环状结构，其上设置有与磁极数量相等的磁极固定孔，所述磁极固定孔的位置与磁极上通孔的位置对应；所述磁极固定板置于隔磁套端面处，磁极固定螺栓穿过磁极固定板上的磁极固定孔固定于磁极上的通孔中。其中，所述隔磁套外圆周上均匀设置有多个燕尾槽，所述磁极截面为扇形，在磁极内弧面侧形成有与隔磁套上燕尾槽适配的卡接部；磁极外弧面侧的两边向圆周延伸方向设有凸角，相邻两磁极的凸角构成用于卡固永磁体的结构。其中，所述隔磁套的燕尾槽槽底还设置有凸柱，所述凸柱从底端到顶端为渐缩结构或等宽结构；所述磁极内弧面侧设置有与所述凸柱适配的凹槽。其中，所述凸柱截面为三角形、半圆形或方形。其中，所述隔磁套的内壁设有键槽，所述隔磁套通过所述键槽与所述发电机轴相连接。其中，所述隔磁套的材料为合金铝，采用拉挤方式生产而成。[0012]其中，所述磁极为硅钢片冲压制成。其中，所述磁极固定板的材质为不锈钢、铝或复合材料。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种永磁发电机，采用上述的转子结构。本实用新型的有益效果是区别于现有的切向磁场转子结构中，磁极、隔磁材料、发电机轴之间一般采用粘接、螺栓等固定，且需要在磁铁表面加装防护圈，装配工艺过于复杂，本实用新型的永磁发电机转子结构中，磁极卡接固定于隔磁套外圆周上，磁极与永磁体沿隔磁套轴向间隔排布，在周向和径向上实现固定，磁极固定板则在轴向上使磁极、永磁体、隔磁套固定，通过简单的结构即实现了转子结构各零件间的固定连接，本实用新型的转子结构的结构和工艺简单，装配容易，安全可靠，永磁体利用效率高，成本低。
图I是本实用新型转子结构一实施例的结构示意图；图2是本实用新型图I的左视图；图3是本实用新型转子结构一实施例中磁极的结构示意图；图4是本实用新型转子结构一实施例中隔磁套的结构示意图；图5是本实用新型转子结构一实施例中磁极固定板的结构示意图；图6是本实用新型转子结构中隔磁套的另一种结构示意图；图7是本实用新型转子结构中磁极固定板的另一种结构示意图。图中I、发电机轴2、隔磁套21、燕尾槽22、凸柱23、键槽3、磁极31、卡接部32、凹槽33、通孔34、凸角4、永磁体5、磁极固定板51、磁极固定孔52、连接板6、磁极固定螺栓
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。图I至图5给出了本实用新型一实施例的永磁发电机转子结构，包括发电机轴I、隔磁套2、磁极3、永磁体4、磁极固定板5及磁极固定螺栓6。发电机轴I 一般以合金钢为材料，经车加工制造而成；隔磁套2以合金铝或是其他隔磁材料采用拉挤的方式生产；磁极3以硅钢片为材料，使用冲压的方式制成；永磁体4和磁极固定螺栓6根据尺寸规格选用；磁极固定板5以非导磁材料如不锈钢、铝或复合材料，使用冲压的方式制成。隔磁套2套接于发电机轴I上，较优地，在隔磁套2内壁设置键槽23，相应地在发电机轴I上也设置键槽，将键装入发电机轴I与键槽间而使隔磁套2周向及轴向固定在发电机轴I上。隔磁套2的外圆周上均匀设置有多个燕尾槽21，磁极3截面为扇形，在磁极3内弧面侧形成有与隔磁套2上燕尾槽21适配的卡接部31 ;卡接部31固定于燕尾槽21中而实现磁极3在隔磁套2上的固定；相邻两磁极3之间构成用于容纳永磁体4的空间，磁极3外弧面侧的两边向圆周延伸方向设有凸角34，相邻两磁极的凸角34用于卡固永磁体4，在径向上固定永磁体4。磁极固定板5为环状结构,其上设置有与磁极3数量相等的磁极固定孔51,磁极3上设置有通孔33，磁极固定孔51的位置与磁极3上通孔33的位置对应；磁极固定板5置于隔磁套2端面处，磁极固定螺栓6穿过磁极固定板5上的磁极固定孔51固定于磁极3上的通孔33中，在轴向上将磁极3、永磁体4与隔磁套2固定。区别于现有的切向磁场转子结构中，磁极、隔磁材料、发电机轴之间一般采用粘接、螺栓等固定，且需要在磁铁表面加装防护圈，装配工艺过于复杂，本实用新型的永磁发电机转子结构中，磁极卡接固定于隔磁套外圆周上，磁极与永磁体沿隔磁套轴向间隔排布，在周向和径向上实现固定，磁极固定板则在轴向上使磁极、永磁体、隔磁套固定，通过简单的结构即实现了转子结构各零件间的固定连接，本实用新型的转子结构的结构和工艺简单，装配容易，安全可靠，永磁体利用效率高，成本低。为了减小燕尾槽21的周向受力，较优地，在隔磁套2的燕尾槽21槽底还设置有凸柱22，凸柱22从底端到顶端为渐缩结构或等宽结构，凸柱22截面可设置为三角形、半圆形或方形等；相应地，在磁极3内弧面侧设置与凸柱22适配的凹槽32。磁极3安装进燕尾槽21后，凸柱22容纳于凹槽32中，凸柱22的侧面可分担部分周向力，减轻燕尾槽21处的受 力负担；由于凸柱22为渐缩结构或等宽结构，不会影响到磁极3的安装。图6给出了转子结构中隔磁套的另一种结构，，该实施例与上一实施例的结构基本相同，仅在隔磁套2的细节结构有些小变化，为了减小隔磁套内部应力，隔磁套会大致设计为壁厚均匀的结构，因此在隔磁套上，除了设计燕尾槽和键槽外，其内部还设计有多个周向向上的通孔，对比图4和图6，隔磁套2的区别即在于通孔的位置分布。图6所示的隔磁套中未示出凸柱，在需要时同样可同图4的结构般设置凸柱与磁铁上的凹槽对应。图7给出本实用新型转子结构中磁极固定板的另一种结构，图5中，磁极固定板5上磁极固定孔51外缘通过圆形的连接板52连接，相邻两磁极固定孔51的中部也通过圆弧状连接板52连接；而在图7中，增加了磁极固定孔51内边缘之间的连接，磁极固定孔51内边缘也通过圆形的连接板52连接，该连接内边缘的连接板与连接外边缘的连接板为同心圆。根据上述的两种隔磁套和两种磁极固定板的结构两两组合，可变换出四个实施例，图I与图2中所示的仅为其中一个实施例，其他三个实施例进行相应的零件变换即可，具体图示不再给出。本实用新型还提供一种永磁发电机，该永磁发电机采用如上文所述的转子结构。其具体结构不再详述。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种永磁发电机转子结构,其特征在于,包括发电机轴、隔磁套、磁极、永磁体、磁极固定板及磁极固定螺栓； 所述隔磁套套接固定于发电机轴上，所述磁极和永磁体安装于所述隔磁套外圆周上，且磁极和永磁体沿隔磁套周向间隔排布，所述磁极与所述隔磁套卡接固定，所述磁极上设置有通孔； 所述磁极固定板为环状结构，其上设置有与磁极数量相等的磁极固定孔，所述磁极固定孔的位置与磁极上通孔的位置对应；所述磁极固定板置于隔磁套端面处，磁极固定螺栓穿过磁极固定板上的磁极固定孔固定于磁极上的通孔中。
2.根据权利要求I所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述隔磁套外圆周上均匀设置有多个燕尾槽，所述磁极截面为扇形，在磁极内弧面侧形成有与隔磁套上燕尾槽适配的卡接部；磁极外弧面侧的两边向圆周延伸方向设有凸角，相邻两磁极的凸角构成用于 卡固永磁体的结构。
3.根据权利要求2所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述隔磁套的燕尾槽槽底还设置有凸柱，所述凸柱从底端到顶端为渐缩结构或等宽结构；所述磁极内弧面侧设置有与所述凸柱适配的凹槽。
4.根据权利要求3所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述凸柱截面为三角形、半圆形或方形。
5.根据权利要求2所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述隔磁套的内壁设有键槽，所述隔磁套通过所述键槽与所述发电机轴相连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述隔磁套的材料为合金铝，采用拉挤方式生产而成。
7.根据权利要求1-5任一项所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述磁极为硅钢片冲压制成。
8.根据权利要求1-5任一项所述的永磁发电机转子结构，其特征在于所述磁极固定板的材质为不锈钢、铝或复合材料。
9.一种永磁发电机，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的转子结构。
专利摘要本实用新型公开了一种永磁发电机及其转子结构，所述转子结构包括发电机轴、隔磁套、磁极、永磁体、磁极固定板及磁极固定螺栓；隔磁套套接固定于发电机轴上，磁极和永磁体安装于隔磁套外圆周上，且磁极和永磁体沿隔磁套周向间隔排布，磁极与隔磁套卡接固定，磁极上设置有通孔；磁极固定板为环状结构，其上设置有与磁极数量相等的磁极固定孔，磁极固定孔的位置与磁极上通孔的位置对应；磁极固定板置于隔磁套端面处，磁极固定螺栓穿过磁极固定板上的磁极固定孔固定于磁极上的通孔中。本实用新型转子结构的结构工艺简单、装配容易、安全可靠、永磁体利用效率高、成本低。
文档编号H02K1/28GK202586541SQ20122009461
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者韩建景, 李永泉, 刘少伟, 曾正跃, 刘玉涛 申请人:深圳市艾飞盛风能科技有限公司